题目

如图所示,平行板电容器与直流电源连接,上极板接地.一带负电的油滴位于容器中的P点且处于静止状态.现将下极板竖直向下缓慢地移动一小段距离,则(   ) A.带电油滴将竖直向上运动 B.带电油滴的机械能将增加 C.P点的电势将升高 D.电容器的电容增加,极板带电量增加 答案:C 【解析】 根据油滴受力平衡可知电场力的方向,再根据平行板间的电容,电压和电荷量的关系即可求解本题。 【详解】 A、一个带负电的油滴最初处于静止状态,说明油滴受到的电场力和重力平衡;现在将下极板向下移动,板间的电压等于电源电动势不变,所以板间的电场强度将减小,即油滴受到的电场力减小,所以油滴受到的重力大于电场力,油滴将竖直向下运动,故A错误。 B、根据A项的分析可得,油滴向下运动,电场力做负功;机械能的变化等于除重力和弹簧的弹力外的其他力做功,所以机械能将减小,故B错误。 C、因为上极板接地,所以上极板的电势为零,并且上极板接电源的正极,下极板接电源的负极,所以上极板的电势高于下极板的电势,电场线的方向是竖直向下的,板间各点的电势为负值;设P点距离上极板的距离为x,则P点的电势为 ,由于d增加,所以P点的电势将升高,故C正确。 D项, 电压不变,根据电容 d增加,C减小,所以极板带电量减小,故D错误。 故选C 【点睛】 本题考查了电容器的动态分析,在做此类问题时一定要先区分本题时电压不变还是电荷量不变的情况,在结合题意求解。
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